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1、硫化物 无机化学中，硫化物硫化物指电正性较强的金属或非金属与硫形成的一类化合物。大多数金属硫化物都可看作氢硫酸的盐。由于氢硫酸是二元弱酸，因此硫化物可分为酸式盐（HS，氢硫化物）、正盐（S）和多硫化物（Sn）三类。有机化学中，硫化物硫化物（英文：Sulfide）指含有二价硫的有机化合物。根据具体情况的不同，有机硫化物可包括：硫醚（R-S-R）、硫酚/硫醇（Ar/R-SH）、硫醛（R-CSH）、硫代羧酸和二硫化物（R-S-S-R）等。硫的同素异形体 硫族其他元素的单质与氧不同，它们原子间都形成单键而不是双键，因而易聚集为较大的分子并在室温下以固体存在。正硫是一种重要的非金属元素。它有多种同素异形
2、体:有斜方硫、单斜硫和弹性硫。这些同素异形现象主要是由单质硫的分子S8具有环状结构,在不同温度下加热时发生了质的变化,引起了硫内部结构的变迁而引发起来的。斜方硫和单斜硫易溶于CS2中，在环状分子中，每个硫原子以sp3杂化轨道与另外两个硫原子形成共价单键相联结。硫化物与多硫化物硫是活泼的元素，特别是在略加升温时更甚，除了稀有气体、氮、碲、碘、铱、铂和金外，硫几乎能直接和所有的元素化合得到硫的化合物。S+NaOH=Na2S（条件为加热）S+O2 =SO2S+H2=H2SS+3F2=SF6一、硫化氢硫化氢硫化氢(H2S)是硫的氢化物中最简单的一种。其分子的几是硫的氢化物中最简单的一种。其分子的几何形
3、状和水分子相似，为弯曲形。因此它是一个极性分何形状和水分子相似，为弯曲形。因此它是一个极性分子。硫化氢由于子。硫化氢由于H-S键能较弱所以键能较弱所以300左右硫化氢分解。左右硫化氢分解。常温时硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，应常温时硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，应在通风处进行使用必须采取防护措施。中心原子在通风处进行使用必须采取防护措施。中心原子S原子原子采取采取sp3杂化，电子对构型为正四面体形，分子构型为杂化，电子对构型为正四面体形，分子构型为V形，形，HSH键角为键角为92.1，偶极矩，偶极矩 0.97 D，极性分子，极性分子。H2S化学性质化学性质不稳定性不稳定性
4、H2S=H2+S（加热）（加热）酸性酸性 H2S水溶液叫氢硫酸，是一种二元弱酸。水溶液叫氢硫酸，是一种二元弱酸。2NaOH+H2S=Na2S+2H2O还原性还原性 H2S中中S是是-2价，具有较强的还原性，很容易被价，具有较强的还原性，很容易被SO2，Cl2，O2等氧化。等氧化。可燃性可燃性 在空气中点燃生成二氧化硫和水在空气中点燃生成二氧化硫和水:2H2S+3O2=2SO2+2H2O(火焰为蓝色火焰为蓝色)(条件是点燃条件是点燃).若空若空气不足或温度较低时则生成单质硫和水。气不足或温度较低时则生成单质硫和水。沉淀性沉淀性 硫化氢气体通常运用沉淀性被除去，一般的实验室硫化氢气体通常运用沉淀性
5、被除去，一般的实验室中除去硫化氢气体，采用的方法是将硫化氢气体通入硫酸铜溶中除去硫化氢气体，采用的方法是将硫化氢气体通入硫酸铜溶液液 形成不溶解于一般强酸形成不溶解于一般强酸(非氧化性酸非氧化性酸)的硫化铜。的硫化铜。CuSO4+H2S=CuS+H2SO4 注意：硫化氢的硫是注意：硫化氢的硫是-2价，处于最低价没错。但氢是价，处于最低价没错。但氢是+1价，能价，能下降到下降到0价，所以仍有氧化性。价，所以仍有氧化性。如：如：2Na+H2S=Na2S+H2硫化氢亦有氧化性硫化氢亦有氧化性二、硫的含氧化物硫呈现多种氧化态，能形成种类繁多的氧化物和含氧酸，呈现出丰富多彩的氧化还原化学行为。通常硫有4
6、种氧化物，即二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3,硫酸 硫氧化物酐）、三氧化二硫（S2O3）、一氧化硫（SO）；此外还有两种过氧化物：七氧化二硫（S2O7）和四氧化硫（SO4）。在大气中比较重要的是SO2和SO3，其混合物用SOx表示。二氧化硫（化学式：SO2）是最常见的硫氧化物。无色气体，有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。二氧化硫可以在硫磺燃烧的条件下生成 S(s)+O2(g)=SO2(g)（点燃）硫化氢可以燃烧生成二氧化硫 2H2S(g)+3O2(g)=2H2O(g)+2
7、SO2(g)（点燃）加热硫铁矿，闪锌矿，硫化汞，可以生成二氧化硫 二氧化硫漂白品红溶液4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)2ZnS(s)+3O2(g)=2ZnO(s)+2SO2(g)HgS(s)+O2(g)=Hg(g)+SO2(g)三氧化硫是一种硫的氧化物，分子式为三氧化硫是一种硫的氧化物，分子式为SO3，是非极性分子。，是非极性分子。它的气体形式是一种严重的污染物，是形成酸雨的主要来源之它的气体形式是一种严重的污染物，是形成酸雨的主要来源之一。一。常温下为无色透明油状液体，具有强刺激性臭味。相对密常温下为无色透明油状液体，具有强刺激性臭味。相对密度度1.97（
8、20）。熔点）。熔点16.83（289.8K）。沸点）。沸点（101.3kPa)44.8（317.8K)。强氧化剂，能被硫、磷、碳还。强氧化剂，能被硫、磷、碳还原。较硫酸、发烟硫酸的脱水作用更强。对金属的腐蚀性比硫原。较硫酸、发烟硫酸的脱水作用更强。对金属的腐蚀性比硫酸、发烟硫酸为弱。酸、发烟硫酸为弱。SO3是硫酸（是硫酸（H2SO4）的酸酐。因此，可以发生以下反应：）的酸酐。因此，可以发生以下反应：和水化合成硫酸：和水化合成硫酸：SO3(l)+H2O(l)=H2SO4(l)(-88 kJ/mol)这个反应进行得非常迅速，而且是放热反应。在大约这个反应进行得非常迅速，而且是放热反应。在大约34
9、0 C以上时以上时,硫酸、三氧化硫和水才可以在平衡浓度下共存。硫酸、三氧化硫和水才可以在平衡浓度下共存。三氧化硫也与二氯化硫发生反应来生产很有用的试剂三氧化硫也与二氯化硫发生反应来生产很有用的试剂亚硫亚硫酰氯。酰氯。SO3+SCl2 SOCl2+SO2 三氧化硫还可以与碱类发生反应，生成硫酸盐及其它物质，如三氧化硫还可以与碱类发生反应，生成硫酸盐及其它物质，如 SO3+2NaOH Na2SO4+H2O 三氧化硫不可用浓硫酸干燥，因为三氧化硫不可用浓硫酸干燥，因为SO3和浓硫酸会生成焦硫酸；和浓硫酸会生成焦硫酸；H2SO4+SO3=H2S2O7负2价硫的化合物,金属硫化物可以看成氢硫酸的盐。金属
10、与硫直接反应或者将硫化氢气体通入金属盐溶液，或者往盐溶液中加入硫化钠，都可制得金属硫化物金属硫化物。碱金属或碱土金属硫化物的溶液能溶解单质硫生成多多硫化硫化物物 三、金属硫化物和多硫化物三、金属硫化物和多硫化物 碱金属硫化物和硫化铵易溶于水，由于水解其溶液显碱性。碱土金属、钪、钇和镧系元素的硫化物较为难溶。当阳离子的外层电子构型为18电子和18+2电子时，往往由于较强的极化作用而形成难溶的、有颜色的硫化物。大多数不溶于水的硫化物可溶于酸并释放出硫化氢，极难溶的少数金属硫化物（如CuS、HgS）可用氧化性酸将其溶解，此时S被氧化成硫而从溶液中析出。控制溶液的酸度，可以改变溶液中S离子的浓度，从而
11、将溶解度各不相同的难溶金属硫化物分别沉淀出来。这是定性分析中用硫化氢分离、鉴定金属离子的基础。一些金属硫化物一些金属硫化物硫化物（sulfides）及其类似化合物包括一系列金属、半金属元素与S、Se、Te、As、Sb、Bi结合而成的矿物。矿物种数有350种左右，硫化物就占了2/3以上，其他为硒化物（selenides）、碲化物(tellurides)、砷化物(arsenides)，及个别锑化物(antimonides)和铋化物(bismuthides)。本大类矿物只占地壳总质量的0.15，其中绝大部分为铁的硫化物，其他元素的硫化物及其类似类似化合物只相当于地壳总质量的0.001。尽管其分布量有
12、限，但却可以富集成具有工业意义的矿床，主要有有色金属，如Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、Bi、Mo、Ni、Co等均以本大类矿物为主要来源，故本大类矿物在国民经济中具有重大意义。物理性质物理性质 Al2S3黄黄P4S10黄黄InS酒红酒红RuS2灰蓝灰蓝GeS灰黑灰黑HgS红红/黑黑PbS黑黑Tl2S黑黑P4S5亮黄亮黄In2S3黄黄/红红As4S6黄黄Sb2S3橙红橙红CdS黄黄SnS棕黑棕黑MoS3红棕红棕FeS2黄黄Ga2S3黄黄As4S4红红Tl2S3蓝黑蓝黑Bi2S3棕黑棕黑SnS2黄黄MnS绿绿/肉肉As4S10淡黄淡黄颜色颜色 硫化物大多含有鲜艳的颜色，见右表。除此之外，MoS2、F
13、eS、CoS2、NiS、PtS2、Cu2S、CuS和Ag2S等过渡金属硫化物都是黑色的。溶解性溶解性 金属的酸式硫化物都可溶于水，但正盐中只有碱金属硫化物和硫化铵可溶。一般地讲，金属硫化物的溶解度可通过阳离子极化力（离子电荷数/离子金属硫化物在酸中溶解性半径，Z/r）的大小来预测。阳离子极化能力的增强，将导致化合物共价性的增加，极性减小，因而溶解度也降低。化学性质化学性质水解水解金属硫化物在水中都会发生不同程度的水解：S2-+H2O HS+OH-HS-+H2O H2S+OH-H2S的pKa分别约为：pKa1=6.89 和 pKa2=192，因此金属硫化物溶液会呈不同程度的碱性，而碱金属的硫化物
14、溶液的碱性更是可以与相应的氢氧化物匹敌。灼烧硫化物矿物时可能发生两种反应：硫化物转化为相应的氧化物，硫则转化为二氧化硫。例如由方铅矿制取铅时有一步为：2PbS+3O2 2PbO+2SO2硫化物被氧化为相应的可溶硫酸盐。以上两步都是冶炼金属时，转化硫化物矿石的重要方法。氧化性氧化性硫化物中-2价的硫具有还原性，视条件不同可被氧化为硫、亚硫酸盐和硫酸盐等。S2-2e-=S;-0.407V 酸碱性酸碱性硫化物和相应的氧化物类似，其酸碱性随周期和族的变化也和氧化物的类似，但硫化物的碱性不如氧化物强。同周期元素最高氧化态硫化物从左到右酸性增强；同族元素相同氧化态的硫化物从上到下酸性减弱；同种元素的硫化物
15、中，高氧化态的硫化物酸性更强。因此As2S5酸性强于Sb2S5，而Sb2S5的酸性则要强于SnS2和Sb2S3。无机硫化物通常可通过以下方法合成：无机硫化物通常可通过以下方法合成：单质直接化合，例如：C+2S-(11231223K)CS2 硫酸盐或高价硫化物的还原，例如：Na2SO4+4C-(1373K)Na2S+4CO溶液中或高温的复分解反应，例如：FeCl2+H2S FeS+2HCl 3SiO2+2Al2S3-(1373K)3SiS2+2Al2O3 以硫代酸盐为原料制取，例如：(NH4)2MoO4+4(NH4)2S+4H2O (NH4)2MoS4+8NH3.H2O(NH4)2MoS4+2H
16、Cl-(加热)MoS3+H2S+2NH4Cl 高价硫化物加热分解，例如：MoS3-(加热)MoS2+S 硫的同位素的应用硫同位素作示踪剂在化学、地球化学、农业科学和环境科学研究中都有广泛的应用。根据硫化物的同位素分离，用天然物质中和标样中32S与34S比值的相对千分差34S，在地学上作同位素地质温度计，测定地质体中同位素平衡的温度；判断硫及硫化物矿床的成因及其硫源；判别有机矿产的形成机理，寻找石油原岩等。用34S研究大气中SO2、NO2污染物对植物生长的危害。15NO2和34SO2同时存在于环境中对豆株生长有很大干扰，产生“协同效应”。硫同位素还用来研究土壤微生物的代谢规律。硫化氢的应用与注意
17、事项主要用途：主要用途：用于化学分析如鉴定金属离子用于化学分析如鉴定金属离子对环境的影响对环境的影响健康危害健康危害侵入途径：吸入侵入途径：吸入 硫化氢气体硫化氢气体健康危害：本品是强烈的神经毒素，对粘膜有强烈刺健康危害：本品是强烈的神经毒素，对粘膜有强烈刺激作用。激作用。毒理学资料及环境行为毒理学资料及环境行为急性毒性：急性毒性：LC50618毫克毫克/立方米（大鼠吸入）立方米（大鼠吸入）亚急性和慢性毒性：家兔吸入亚急性和慢性毒性：家兔吸入0.01mg/L，2小时小时/天，天，3个个月，引起中枢神经系统的机能改变，气管、支气管粘膜刺月，引起中枢神经系统的机能改变，气管、支气管粘膜刺激症状，大
18、脑皮层出现病理改变。小鼠长期接触低浓度硫激症状，大脑皮层出现病理改变。小鼠长期接触低浓度硫化氢，有小气道损害。化氢，有小气道损害。污染源：硫化氢很少用于工业污染源：硫化氢很少用于工业生产中，多为化工过程的副产品生产中，多为化工过程的副产品。硫化物的其他应用还有：硫化物的其他应用还有：二硫化钼是有机合成中的催化剂。由于含硫有机化合物（如噻吩）会使普通氢化催化剂中毒，因此二硫化钼可用于催化含硫有机物质的加氢反应。硫化镉可用于制作光电池。硫化铅被用于制作红外感应器。多硫化钙、多硫化钡和多硫化铵是杀菌剂和杀虫剂。二硫化碳在工业上被用作溶剂。此外，二硫化碳也被用来制取四氯化碳，有机化学中则用二硫化碳来插入-C(=S)-S-基团。硫化锌和硫化镉被用来制造荧光粉，高纯度的硫化镉是良好的半导体。三硫化四磷用于制火柴和烟火。十硫化四磷用于制杀虫剂、润滑油添加剂和浮选剂。硫化钠被大量用于硫化染料的制造、有机药物和纸浆的生产等。硫化钙和硫化钡被用来制造发光漆。化学化工学院化学化工学院 化学化学3班班组长：孙媛组长：孙媛组员：白潇然组员：白潇然 王建凤王建凤 秦莉娟秦莉娟 权菲菲权菲菲 逯婷君逯婷君 高飞高飞 刘诗彤刘诗彤 王同麟王同麟 汪瑞悦汪瑞悦此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢